JPH09302274A - 熱硬化性粉体塗料用樹脂組成物 - Google Patents
熱硬化性粉体塗料用樹脂組成物Info
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- JPH09302274A JPH09302274A JP8113617A JP11361796A JPH09302274A JP H09302274 A JPH09302274 A JP H09302274A JP 8113617 A JP8113617 A JP 8113617A JP 11361796 A JP11361796 A JP 11361796A JP H09302274 A JPH09302274 A JP H09302274A
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Abstract
性と、耐熱黄変性ならびに耐候性などに優れる塗膜を形
成し得る、極めて実用性の高い熱硬化性粉体塗料用樹脂
組成物を提供することにある。 【解決手段】 ベース樹脂成分と、硬化剤成分との双方
に、含フッ素共重合体を配するという形で、それぞれ、
カルボン酸アルキルエステル基含有の特定の含フッ素共
重合体と、水酸基含有含有の特定のフッ素共重合体と、
エステル交換触媒とを用いるということによって、叙上
の効果が最大限に発現されるということを見出すに及ん
で、本発明を完成させるに到った。
Description
る熱硬化性粉体塗料用樹脂組成物に関する。さらに詳細
には、本発明は、カルボン酸アルキルエステル基含有含
フッ素共重合体と、水酸基含有含フッ素共重合体と、エ
ステル交換触媒とを含有することから成るというもので
あって、上記カルボン酸アルキルエステル基中のエステ
ル結合と、片や、水酸基含有含フッ素共重合体中の水酸
基との間における、いわゆるエステル交換反応を、目的
とする此の熱硬化性粉体塗料用樹脂組成物の架橋硬化に
利用したという、とりわけ、耐熱黄変性、貯蔵安定性な
らびに特に耐候性などに優れるという、極めて、極めて
実用性の高い熱硬化性粉体塗料用樹脂組成物に関する。
の高まりや、優れた塗膜性能により、工業用塗装分野で
以て、広範に利用されて来てはいるけれども、とかく、
ポリエステル系粉体塗料分野にあっては、粉体塗料用の
硬化剤として使用される、それぞれ、ブロック・イソシ
アネート化合物や、エポキシ化合物などの安全性が、頗
る、疑問視されて来ている。
ブロック・イソシアネート化合物であるという場合にお
いては、実際の焼き付け炉による、高温で以て、粉体塗
料の硬化を行なった際に、得てして、塗膜が黄変し易い
という問題もある。
れぞれ、ベース樹脂としてのグリシジル基含有アクリル
系樹脂と、硬化剤としての多価カルボン酸との硬化方式
が、主として、採用されてはいるけれども、これらの、
ベース樹脂成分と硬化剤成分との反応性が高いという反
面で、貯蔵安定性の面においては、頗る、問題があると
いうことである。
耐候性向上の要求が高まって来ており、これに対して、
主剤として、フッ素樹脂を用いるという方法(特開平1
−103670号公報)が提案されているが、この方法
による場合にも、主剤と組み合わせて用いるべき硬化剤
として、公知慣用の種々の硬化剤を使用しているという
ために、上述したような焼き付け時の塗膜の黄変や、貯
蔵安定性などの上での問題は避けられない。
を得るというためには、主剤のフッ素樹脂のフッ素含有
率を高くする必要があるが、斯かるフッ素含有率が高く
なるに従って、硬化剤との相溶性などの問題から、混練
時における、主剤と硬化剤との混合が不充分になり易
く、ひいては、得られる塗膜の耐候性をはじめとする、
塗膜諸物性の低下を惹起するという虞もあるということ
である。
組成物それ自体が安全であって、しかも、架橋反応時に
黄変しにくく、加えて、耐候性などにも優れるという、
新規なる粉体塗料の開発が待たれているというのが、実
状である。
黄変と、貯蔵安定性との問題に対しては、既に、本発明
者らは、カルボン酸アルキルエステル基を含有する特定
の固形樹脂と、特定の水酸基含有化合物とに、さらに、
エステル交換触媒を添加するという、新規な硬化方法を
用いることにより、安全性の上で以て疑問視されている
部類の化合物を用いることなしに、塗膜諸物性、就中、
塗膜外観ならびに耐熱黄変性、貯蔵安定性にも優れると
いう、極めて実用性に高い熱硬化性粉体塗料用樹脂組成
物が得られることを見出している。
体塗料用樹脂組成物を用いるという場合にも、得られる
塗膜の、とりわけ、耐候性などは、在来の粉体塗料用ア
クリル樹脂組成物に比べれば、何ら遜色無いとは言うも
のの、市場の、より高耐候性化への要求に対しては、充
分に、応えられるというようなものではなく、更なる耐
候性の向上化が、依然として、求められているというこ
とである。
は、上述したような従来型技術における種々の問題点な
いしは欠点などを、悉く、解消し解決するということに
よって、取扱い時の安全性に問題がなく、塗膜諸物性、
就中、塗膜外観、耐熱黄変性、塗料安定性にも優れる
し、しかも、とりわけ、塗膜の耐候性に非常に優れると
いう、極めて実用性の高い、熱硬化性の粉体塗料用樹脂
組成物を得るべく、鋭意、研究を開始した。
題は、取扱い時の安全性に問題が無く、しかも、塗膜諸
物性、就中、塗膜外観ならびに耐熱黄変性にも、さらに
は、塗料安定性にも優れるし、加えて、とりわけ、塗膜
の耐候性に非常に優れるという、極めて実用性の高い、
熱硬化性の粉体塗料、つまり、粉体塗料用樹脂組成物を
提供するということにある。
上述したような、従来型の種々の熱硬化性粉体塗料にお
ける種々の欠点ないしは問題点などを解消し解決して、
大幅に、改善化された形の粉体塗料を得るべく、鋭意、
検討を重ねた結果、所望の、極めて実用性の高い熱硬化
性粉体塗料が提供できるということを見出すに及んで、
ここに、本発明を完成させるに到った。
ン酸アルキルエステル基含有含フッ素共重合体と、水酸
基含有含フッ素共重合体とに、さらに、エステル交換触
媒を添加するということによって、塗膜諸物性、特に、
耐候性にも、耐熱黄変性にも、はたまた、貯蔵安定性に
も優れるという、斬新なる熱硬化性粉体塗料用樹脂組成
物を、つまり、熱硬化性粉体塗料を提供しようとするも
のである。
なる範囲内の特定のカルボン酸アルキルエステル基含有
含フッ素共重合体(A)と、特定の水酸基含有含フッ素
共重合体(B)と、エステル交換触媒(C)とから成
り、しかも、フッ素共重合体(A)と、フッ素共重合体
(B)との合計のフッ素含有率が12重量%以上である
ことという、極めて実用性の高い熱硬化性粉体塗料用樹
脂組成物を提供しようとするものである。
約70〜約150℃で、しかも、フッ素含有率が7重量
%以上なるカルボン酸アルキルエステル基含有含フッ素
共重合体(A)と、フッ素含有率が7重量%以上なる水
酸基含有含フッ素共重合体(B)と、エステル交換触媒
(C)とからなること、加えて、上記カルボン酸アルキ
ルエステル基含有含フッ素共重合体(A)と、上記水酸
基含有含フッ素共重合体(B)との合計のフッ素含有率
が12重量%以上であることから成る、熱硬化性粉体塗
料用樹脂組成物を請求しているというものであるし、
有含フッ素共重合体(A)として、特に、含フッ素ビニ
ル単量体(a−1)と、不飽和ジカルボン酸ジアルキル
エステル(a−2)と、ビニルエーテル(a−3)およ
び/またはカルボン酸ビニルエステル(a−4)とを、
必須の原料成分として、共重合せしめることによって得
られるものを用いるという形の、熱硬化性粉体塗料用樹
脂組成物をも請求しているというものであるし、
有含フッ素共重合体(A)として、特に、上記した不飽
和ジカルボン酸ジアルキルエステル(a−2)が、フマ
ル酸ジアルキルエステル、マレイン酸ジアルキルエステ
ルおよびイタコン酸ジアルキルエステルよりなる群から
選ばれる、少なくとも一つの化合物を用いて得られるも
のであるという形の、熱硬化性粉体塗料用樹脂組成物を
も請求しているというものであるし、
として、特に、スルホン酸基を有する化合物を用いるも
のであるという形の、熱硬化性粉体塗料用樹脂組成物を
も請求しているというものである。
ととする。
脂組成物を構成している諸必須成分のうちの、前記した
カルボン酸アルキルエステル基含有含フッ素共重合体
(A)成分について述べることにする。
フッ素共重合体(A)を調製するには、勿論、公知慣用
の種々の方法が適用できるが、就中、含フッ素ビニル単
量体類(a−1)と、不飽和カルボン酸アルキルエステ
ルとを用い、さらには、必要に応じて、その他のビニル
単量体類をも用いて、これらの各単量体類を、有機溶剤
中で、ラジカル共重合せしめたのちに、脱溶剤せしめる
という方法が、最も簡便であるので、推奨される。
ル単量体類(a−1)とは、分子中に、フッ素原子を有
し、しかも、重合性不飽和二重結合(以下、不飽和二重
結合ともいう。)をも併せ有するというような形の化合
物を指称するものであって、好ましくは、此の含フッ素
ビニル単量体類が重合した場合において、次の一般式
(I)
それぞれ、同一であっても異なっていてもよい、水素原
子もしくはハロゲン原子またはアルキル基もしくはハロ
ゲン化アルキル基を表わすものとし、しかも、これらの
W、X、YまたはZのうちの少なくとも一つは、フッ素
原子であるものとする。]
を、主鎖中に、導入せしめ得るというような形の化合物
を指称するものである。
例示するにとどめれば、フッ化ビニル、フッ化ビニリデ
ン、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、
クロロトリフルオロエチレン、ブロモトリフルオロエチ
レン、ペンタフルオロプロピレンもしくはヘキサフルオ
ロプロピレンの如き、各種のフッ素含有−α−オレフィ
ン類;
ビニルエーテル、ペンタフルオロエチルトリフルオロビ
ニルエーテルもしくはヘプタフルオロプロピルトリフル
オロビニルエーテルの如き、各種のパーフルオロアルキ
ル−パーフルオロビニルエーテル類などであるし、
ルビニルエーテル類(ただし、このアルキル基の炭素数
としては、1〜18なる範囲内であるものとする。)な
どでああり、これらの含フッ素ビニル単量体類(a−
1)は、単独使用でも、2種以上の併用でもよいが、就
中、耐候性などの上からは、上掲の一般式(I)で示さ
れるフルオロオレフィン構造単位が、当該カルボン酸ア
ルキルエステル基含有含フッ素共重合体(A)の分子中
に、共重合反応を通して導入されるという処から、フッ
化ビニル、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、
テトラフルオロエチレンおよびクロロトリフルオロエチ
レンよりなる群から選ばれる、少なくとも1種の含フッ
素ビニル単量体類の使用が望ましい。
含有含フッ素共重合体(A)中に、カルボン酸アルキル
エステル基を導入する為に使用される不飽和カルボン酸
アルキルエステルについて述べることにする。
アルキルエステルとしては、不飽和モノカルボン酸アル
キルエステル、不飽和ジカルボン酸モノアルキルエステ
ル、不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステルなどのよう
な公知慣用の種々の不飽和カルボン酸アルキルエステル
が使用可能であるが、就中、硬化反応時の水酸基との反
応性などの面からは、不飽和ジカルボン酸ジアルキルエ
ステル(a−2)の使用が、特に望ましいものである。
テル(a−2)について、さらに詳細に説明をすること
にすると、そのアルキル基が1〜8個なる炭素原子を有
する、直鎖状ないしは分岐状(分枝状)のものであるよ
うな、不飽和ジカルボン酸のジアルキルエステルの使用
が望ましく、そうした形のものとして特に代表的なもの
のみを例示するにとどめれば、
マル酸ジブチル、フマル酸ジイソブチル、フマル酸ジt
ert−ブチル、フマル酸ジヘキシル、フマル酸ジオク
チル、フマル酸ジ2−エチルヘキシル、マレイン酸ジメ
チル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、マレ
イン酸ジイソブチル、マレイン酸ジtert−ブチル、
マレイン酸ジヘキシル、マレイン酸ジオクチル、マレイ
ン酸ジ−2−エチルヘキシル、
ル、イタコン酸ジブチル、イタコン酸ジイソブチル、イ
タコン酸ジヘキシル、イタコン酸ジオクチルまたはイタ
コン酸ジ−2−エチルヘキシルの如き、種々の不飽和ジ
カルボン酸ジアルキルエステルなどであるが、これらは
1種のみの使用でも、あるいは2種以上の併用でもよい
ことは、勿論である。
ート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、
イソブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリ
レート、ラウリルメタクリレート、シクロヘキシルメタ
クリレートもしくはベンジルメタクリレートの如き、各
種のメタクリル酸エステル類;
ト、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、2
−エチルヘキシルアクリレートもしくはシクロヘキシル
アクリレートの如き、各種のアクリル酸エステル類;ま
たはマレイン酸もしくはフマル酸の如き、各種のα,β
−不飽和ジカルボン酸と、炭素数が1〜18なる1価ア
ルコールとのモノエステル類などもまた、使用すること
が出来る。
(a−1)および不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステ
ル(a−2)に加えて、ビニルエーテル(a−3)およ
び/またはカルボン酸ビニルエステル(a−4)をも使
用することが望ましい。
/またはカルボン酸ビニルエステル(a−4)は、含フ
ッ素ビニル単量体(a−1)および不飽和カルボン酸ビ
ニルエステル(a−2)との共重合性に優れ、カルボン
酸アルキルエステル基含有含フッ素共重合体(A)中
に、フッ素原子ならびにカルボン酸アルキルエステル基
を、効率よく、導入せしめることが出来るというもので
ある。
ルボン酸ビニルエステル(a−4)として特に代表的な
るもののみを例示するにとどめるならば、まず、前者の
ビニルエーテル(a−3)としては、
テル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニ
ルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビ
ニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテル、n−
ペンチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル
もしくはn−オクチルビニルエーテルなどをはじめ、
ロメチルビニルエーテル、クロロエチルビニルエーテ
ル、ベンジルビニルエーテルもしくはフェネチルエチル
ビニルエーテルの如き、各種の(置換)アルキルビニル
エーテルないしはアラルキルビニルエーテル類;
クロヘキシルビニルエーテルもしくはメチルシクロヘキ
シルビニルエーテルの如き、各種のシクロアルキルビニ
ルエーテル類などであるし、
(a−4)として特に代表的なるもののみを例示するに
とどめるならば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪
酸ビニル、イソ酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリ
ル酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニルもし
くはステアリン酸ビニルなどをはじめ、
状)脂肪族カルボン酸ビニル、炭素数が10なる分岐状
(分枝状)脂肪族カルボン酸ビニルもしくは炭素数が1
1なる分岐状(分枝状)脂肪族カルボン酸ビニルの如
き、各種の脂肪族カルボン酸ビニルエステル類;
メチルシクロヘキサンカルボン酸ビニル、安息香酸ビニ
ルもしくはp−tert−ブチル安息香酸ビニルの如
き、環状構造を有する、各種のカルボン酸ビニルエステ
ル類などである。
必要に応じて、その他の共重合性の単量体類(a−5)
も亦、使用することが出来る。その他の共重合性の不飽
和単量体類として特に代表的なもののみを挙げれるにと
どめれば、エチレン、プロピレンもしくはブテン−1の
如き、各種のα−オレフィン類;
き、フルオロオレフィンを除く、各種のハロゲン化オレ
フィン類;スチレン、α−メチルスチレンもしくはビニ
ルトルエンの如き、各種の芳香族ビニル化合物類;
ルアミド、N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリル
アミド、N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリル
アミドもしくはN−ジエチルアミノプロピル(メタ)ア
クリルアミドの如き、各種のアミノ基含有アミド系不飽
和単量体類;
トもしくはジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート
の如き、各種のジアルキルアミノアルキル(メタ)アク
リレート類;またはtert−ブチルアミノエチル(メ
タ)アクリレート、tert−ビチルアミノプロピル
(メタ)アクリレート、アジリジニルエチル(メタ)ア
クリレート、ピロリジニルエチル(メタ)アクリレート
もしくはピペリジニルエチル(メタ)アクリレートの如
き、各種のアミノ基含有単量体類;
ン酸、マレイン酸もしくはフマル酸の如き、各種のカル
ボキシル基含有単量体類;ジエチル−2−(メタ)アク
リロイルオキシエチルフォスフェート、ジブチル−2−
(メタ)アクリロイルオキシブチルフォスフェート、ジ
オクチル−2−(メタ)アクリロイルオキシエチルフォ
スフェートもしくはジフェニル−2−(メタ)アクリロ
イルオキシエチルフォスフェートの如き、各種の燐酸エ
ステル基含有単量体類;
チルグリシジル(メタ)アクリレートもしくは(メタ)
アリルグリシジルエーテルの如き、各種のエポキシ基含
有単量体類;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエ
トキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルメ
チルジエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエ
トキシ)シランもしくはアリルトリメトキシシラン、
ル、トリエトキシシリルエチルビニルエーテル、メチル
ジメトキシシリルエチルビニルエーテル、トリメトキシ
シリルプロピルビニルエーテル、トリエトキシシリルプ
ロピルビニルエーテルもしくはメチルジエトキシシリル
プロピルビニルエーテル、
ロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイル
オキシプロピルトリエトキシシランもしくはγ−(メ
タ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラ
ンの如き、加水分解性シリル基を有する、各種の単量体
類などである。
ルエステル基含有含フッ素共重合体(A)のフッ素含有
率としては、7重量%以上であることが、好ましくは、
10重量%以上であることが望ましい。フッ素含有率が
7重量%未満の場合は、本発明において用いられる、前
記した水酸基含有含フッ素共重合体(B)と組み合わせ
た形で使用した場合にも、充分なる耐候性を有するとい
う、実用性の高い塗膜が得られないので、好ましくな
い。
含有含フッ素共重合体(A)のカルボン酸アルキルエス
テル基の含有量としては、とりわけ、塗膜の機械的物性
などの面からも、約0.05〜約0.5(モル/共重合
体100g)なる範囲内が適切である。
約0.05(モル/共重合体100g)よりも少ない場
合には、どうしても、とりわけ、得られる塗膜の機械的
物性などが劣り易くなるので、好ましくない。
含有含フッ素共重合体(A)の軟化点としては、約70
〜約150℃なる範囲内が適切である。軟化点が約70
℃未満となるような場合には、どうしても、粉体塗料の
貯蔵安定性が悪くなり易いし、一方、約150℃を超え
て余りにも高くなるという場合には、どうしても、塗膜
外観などが低下し易くなるので、いずれの場合も好まし
くない。
フッ素共重合体(A)の数平均分子量としては、約50
0〜約50,000なる範囲内が、好ましくは、1,0
00〜10,000なる範囲内が適切である。この数平
均分子量が約500よりも小さくなるという場合には、
どうしても、とりわけ、塗膜の機械的物性などが劣り易
くなるし、一方、約50,000を超えて余りにも大き
くなるという場合には、どうしても、とりわけ、塗膜の
平滑性などが低下し易くなって来るので、いずれの場合
も好ましくない。
樹脂組成物の別の一必須構成成分たる、前記した水酸基
含有含フッ素共重合体(B)について、より詳細に説明
をすることにする。
調製するには、勿論、公知慣用の種々の方法を適用する
ことが出来るが、就中、含フッ素ビニル単量体類(a−
1)と、水酸基含有単量体類とを用い、さらには、必要
に応じて、その他のビニル単量体類をも用い、これらの
各単量体類を、有機溶剤中で、ラジカル共重合せしめた
のちに、脱溶剤せしめるという方法が、最も簡便である
ので、推奨される。
ニル単量体類(a−1)としては、前述したようなカル
ボン酸アルキルエステル基含有含フッ素共重合体(A)
の調製の際に使用することが出来るものとして掲げたよ
うな、種々の含フッ素ビニル単量体類が、そのまま、使
用可能である。
として特に代表的なもののみを例示するにとどめれば、
2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、3−ヒドロキシ
プロピルビニルエーテルもしくは4−ヒドロキシブチル
ビニルエーテルの如き、各種の水酸基含有ビニルエーテ
ル類;または上掲したような各種のビニルエーテル類
と、ε−カプロラクトンとの付加反応生成物;
テル、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アリルエーテル
もしくは4−ヒドロキシブチル(メタ)アリルエーテル
の如き、各種の水酸基含有アリルエーテル類;または上
掲したような各種のアリルエーテル類と、ε−カプロラ
クトンとの付加反応生成物;
クリレ−ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ
−ト、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ−ト、
2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレ−ト、3−ヒド
ロキシブチル(メタ)アクリレ−ト、4−ヒドロキシブ
チル(メタ)アクリレ−ト、ポリエチレングリコ−ルモ
ノ(メタ)アクリレ−トもしくはポリプロピレングリコ
−ルモノ(メタ)アクリレ−トの如き、各種の水酸基含
有(メタ)アクリレ−ト類;または上掲したような各種
の(メタ)アクリレ−トと、ε−カプロラクトンの付加
反応生成物などである。
ルエステル基含有含フッ素共重合体(A)の調製の際に
用いることが出来るものとして掲げたような其の他の共
重合性の単量体類(a−5)をも使用することが出来
る。
共重合体(B)は、常温において固形状であることが望
ましい。
水酸基価としては、大約20〜大約200(mgKOH
/g固形分;以下同様)なる範囲内が好適である。
には、どうしても、とりわけ、塗膜の機械的物性などが
劣るというようになるし、一方、約200を超えて余り
にも大きくなるという場合には、どうしても、とりわ
け、塗膜の耐水性などが低下し易くなって来るので、い
ずれの場合も好ましくない。
(B)のフッ素含有率は、7重量%以上であることが、
好ましくは、10重量%以上であることが望ましい。フ
ッ素含有率が7重量%未満の場合には、前述したカルボ
ン酸アルキルエステル基含有含フッ素共重合体(A)と
組み合わせて使用した場合にも、充分なる耐候性などを
有する塗膜が得られない。
ステル基含有含フッ素共重合体(A)と、水酸基含有含
フッ素共重合体(B)との合計のフッ素含有率は、12
重量%以上であることが望ましい。此の総フッ素含有率
が、12重量%未満の場合には、どうしても、得られる
塗膜の充分なる耐候性などを付与するということができ
なくなって来るので、好ましくない。
物中の、それぞれ、カルボン酸アルキルエステル基含有
含フッ素共重合体(A)と、水酸基含有含フッ素共重合
体(B)との使用比率としては、前者共重合体(A)中
のカルボン酸アルキルエステル基のモル数と、後者共重
合体(B)中の水酸基のモル数との比、つまり、A/B
なる比が、約4/1〜約1/4となるような範囲内が好
適である。
も大きくなるという場合には、どうしても、とりわけ、
塗膜の機械的物性などが劣るというようになって来る
し、一方、此のA/B比が約1/4よりも余りにも小さ
くなるという場合には、どうしても、とりわけ、塗膜の
耐水性などが低下し易くなるので、いずれの場合も好ま
しくない。
物の更なる一必須構成成分たる、前記したエステル交換
触媒(C)とは、前述したようなカルボン酸アルキルエ
ステル基含有含フッ素共重合体(A)中のカルボン酸ア
ルキルエステル基と、前述したような水酸基含有含フッ
素共重合体(B)中の水酸基との間でのエステル交換反
応を促進化せしめるという形の化合物を指称するという
ものであって、一般的には、酸性ないしは塩基性の化合
物が用いられるというものである。
表的なもののみを例示するにとどめれば、塩酸、硫酸、
硝酸、酢酸、燐酸またはスルホン酸などのような、各種
の酸性化合物;LiOH、KOHまたはNaOHなどの
ような、各種の塩基性化合物などをはじめ、さらには、
PbO、酢酸亜鉛、酢酸鉛、三酸化アンチモン、テトラ
イソプロピルチタネート、ジブチル錫ジラウレート、ジ
ブチル錫ジオクテートまたはモノブチル錫酸などのよう
な、各種の金属化合物などであるが、
ものとしては、分子中にスルホン酸基を有する化合物ま
たはスルホン酸のアルカリ金属塩ないしはアミン塩から
なる基、つまり、アルカリ金属塩基ないしはアミン塩基
を有する化合物などの使用が、特に望ましいというもの
である。
基を有する化合物とは、たとえば、分子中にスルホン酸
基;または次式
のであるし、
塩基ないしはアミン塩基を有する化合物とは、たとえ
ば、スルホン酸基の塩;または次式
または−NR3 (ただし、このRは、それぞれ、同一で
あってもよいし、異なっていてもよい、水素原子または
アルキル基を表わすものとする。)を表わすものとす
る。〕
するというものである。
的なもののみを例示するにとどめれば、ベンゼンスルホ
ン酸、パラトルエンスルホン酸またはドデシルベンゼン
スルホン酸あるいは此等のナトリウム塩などをはじめ、
さらには、此等のアンモニウム塩ないしはアミン塩など
である。
カルボン酸アルキルエステル基含有含フッ素共重合体
(A)と、水酸基含有含フッ素共重合体(B)との合計
の固形分100重量部に対し、約0.01〜約10重量
部なる範囲内で以て、好ましくは、0.1〜5重量部な
る範囲内で以て添加されるというのが適切である。
なくなるという場合には、どうしても、とりわけ、塗膜
の硬化性などが劣るようになり易いし、一方、10重量
部よりも多くなるという場合には、どうしても、とりわ
け、塗料の保存安定性などが劣るようになり易いので、
いずれの場合も好ましくない。
使用であってもよいし、あるいは2種以上の併用であっ
てもよいことは、勿論である。
成分を用いて得られる、本発明に係る熱硬化性粉体塗料
用樹脂組成物から、粉体塗料を調製する方法としては、
勿論ながら、公知慣用のいずれもが採用できるというも
のである。
ては、まず、以上に詳説して来たような、必須の諸構成
成分を、必要に応じては、顔料や流展剤などのような公
知慣用の種々の添加剤類と共に混合せしめるという工
程;次いで、かくして得られる混合物(ないしは配合
物)を溶融混練せしめるという工程;しかるのち、微粉
砕化工程(微粉砕工程)を経、そして、分級化工程(分
級工程)を経るということによって、目的とする粉体塗
料を得る、いわゆる機械的粉砕方式などが挙げられる。
じて、有機系ないしは無機系の顔料類をはじめ、流動調
整剤、紫外線吸収剤または酸化防止剤などのような、公
知慣用の種々の添加剤類;ニトロセルロースもしくはセ
ルロース・アセテート・ブチレートの如き、各種の繊維
素誘導体類;あるいは塩素化ポリエチレン、塩素化ポリ
プロピレン、石油樹脂、エポキシ樹脂または塩化ゴムな
どのような、公知慣用の種々の樹脂類を添加せしめると
いうことも出来る。
粉体塗料用樹脂組成物は、常法により、種々のの基材類
に塗布され、次いで、常法により、焼き付け乾燥せしめ
るということによって、とりわけ、塗膜外観、硬化性、
耐候性ならびに機械的諸物性などに優れた塗膜を与える
ことが出来るというものである。
熱硬化性粉体塗料用樹脂組成物は、主として、自動車上
塗り用または自動車中塗り用の、あるいは自動車部品用
の、建材用の、さらには、各種金属製品用の塗料などと
して、広範に、利用し適用することが出来るというもの
である。
樹脂組成物を、粉体塗料として利用し適用する際に用い
られる、いわゆる被塗物基材として特に代表的なものの
みを例示するにとどめれば、アルミニウム、ステンレス
・スチール、クロム・メッキ、トタン板またはブリキ板
の如き、各種の金属素材または金属製品類;あるいは瓦
類;ガラス類;または各種の無機質建材類などであり、
(用)部品類、二輪車または二輪車(用)部品類などを
はじめ、さらには、門扉またはフェンス類の如き、各種
の建材類;アルミサッシ類の如き、各種の建築内外装用
資材類;あるいはアルミホイルなどのような種々の鉄な
いしは非鉄金属類の諸素材類ないしは諸製品類などであ
る。
により、一層、具体的に説明することにするが、本発明
は、これらの例示例のみに、決して、限定されるもので
はない。以下において、特に断りの無い限りは、部は、
すべて、重量部を意味するものとする。
ル基含有含フッ素共重合体(A)の調製例〕
ンレス製のオートクレーブに、キシレン1000部を仕
込み、窒素ガスを吹き込んで、オートクレーブ内の空気
を置換した。
で昇温し、第1表に示すような量の、単量体類および重
合開始剤を、8時間に亘って加えたのちに、1時間のあ
いだ温度を保持し、tert−ブチルパーオキシピバレ
ートの5部を加えて、さらに、8時間のあいだ反応を続
行させて、重合反応を完結せしめた。
剤を除去せしめるということによって、目的とするカル
ボン酸アルキルエステル基含有含フッ素共重合体(A)
を得た。それぞれのカルボン酸アルキルエステル基含有
含フッ素共重合体の諸特性値を、まとめて、同表に示
す。
の略記 「HFP」…………………ヘキサフルオロプロピレンの
略記 「TFE」…………………テトラフルオロエチレンの略
記
ーテルの略記 「IBVE」………………イソブチルビニルエーテルの
略記 「tBVE」………………tert−ブチルビニルエー
テルの略記
記 「VCH」…………………シクロヘキサンカルボン酸ビ
ニルの略記 「VV−9」………………「ベオバ−9」の略記であっ
て、オランダ国シェル社製の、炭素数が9の分岐脂肪族
酸のビニルエステルの商品名
ブチル安息香酸ビニルの略記 「TBPV」………………tert−ブチルパーオキシ
ピバレートの略記 「AIBN」………………アゾビスイソブチロニトリル
の略記
ンプレクソン法によって測定した共重合体中のフッ素含
有率であって、単位は重量%である。
…共重合体のカルボン酸アルキルエステル基の含有量を
示す値であって、その単位はモル/100g−共重合体
である。
合体(B)の調整例〕 内容積が3,000ミリ・リットルのステンレス製のオ
ートクレーブに、キシレンの1,000部およびビス
(1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジニル)セ
バケートの10部を仕込み、窒素ガスを吹き込んで、オ
ートクレーブ内の空気を置換した。
で昇温し、第2表に示すような量の、単量体類および重
合開始剤を、8時間に亘って加えたのちに、1時間のあ
いだ温度を保持し、tert−ブチルパーオキシピバレ
ートの5部を加えて、さらに、8時間のあいだ反応を続
行させて、重合反応を完結せしめた。
溶剤を除去せしめるということによって、目的とする水
酸基含有含フッ素共重合体(B)を得た。それぞれの水
酸基含有含フッ素共重合体の諸特性値を、まとめて、同
表に示す。
基含有アクリル共重合体(D−1)の調製例〕
導入口を備えた反応容器中に、キシレンの667部を仕
込み、窒素で反応容器中の空気を置換し、加熱して、還
流を行なった。
酸ジブチルの250部と、アゾビスイソブチロニトリル
の40部とからなる、単量体類と重合開始剤との混合物
を、4時間に亘って加えたのちに冷却してから、約10
0℃の温度で、アゾビスイソブチロニトリルの5部を加
えて、重合反応を完結せしめた。
液から、溶剤を除去せしめるということによって、目的
とするカルボン酸アルキルエステル基含有アクリル共重
合体(D−1)を得た。此処に得られたカルボン酸アル
キルエステル基含有アクリル共重合体中のカルボン酸ア
ルキルエステル基含有量は、0.11(モル/共重合体
100g)であった。
合体(D−2)の調製例〕 内容積が3,000ミリ・リットルのステンレス製のオ
ートクレーブに、キシレンの1,000部を仕込み、窒
素ガスを吹き込んで、オートクレーブ内の空気を置換し
た。
で昇温し、クロロトリフルオロエチレンの500部、シ
クロヘキシルビニルエーテルの300部およびグリシジ
ルビニルエーテルの200部と、アゾビスイソブチロニ
トリルの80部とからなる、単量体類と重合開始剤と
を、8時間に亘って加えたのちに、1時間のあいだ温度
を保持し、tert−ブチルパーオキシピバレートの5
部を加えて、さらに、8時間のあいだ反応を続行させ
て、重合反応を完結せしめた。
溶剤を除去せしめるということによって、目的とするエ
ポキシ基含有含フッ素共重合体(D−2)を得た。此処
に得られたエポキシ基含有含フッ素共重合体(D−2)
のフッ素含有率は24.1(重量%)であり、しかも、
エポキシ当量は500(g/eq)であった。
(D−3)の調製例〕 四つ口フラスコ内で以て、参考例9で得られた水酸基含
有含フッ素共重合体(B−3)の100部を、キシレン
中に溶解せしめ、次いで、無水コハク酸の5.6部を加
えて、100℃で、4時間のあいだ攪拌を続けたのち
に、溶剤を除去せしめるということによって、目的とす
る酸基含有含フッ素共重合体(D−3)を得た。
(D−3)のフッ素含有率は15.7(重量%)であ
り、しかも、酸価は30(mgKOH/g共重合体)で
あった。
れたカルボン酸アルキルエステル基含有含フッ素共重合
体(A)と、参考例7〜10で得られた水酸基含有含フ
ッ素共重合体(B)と、エステル交換触媒(C)と、熱
硬化性粉体塗料において用いられる、各種の樹脂類、硬
化剤類、添加剤類および顔料とを、
13で得られたカルボン酸アルキルエステル基含有アク
リル共重合体(D−1)と、エポキシ基含有含フッ素共
重合体(D−2)と、酸基含有含フッ素共重合体(D−
3)と、熱硬化性粉体塗料において用いられる、各種の
樹脂類、硬化剤類、添加剤類および顔料とを、
46型」(スイス国ブス社製の商品名)で以て溶融混練
せしめ、冷却し、粉砕せしめた。次いで、150メッシ
ュのスクリーンを用いて、それぞれの粉砕物を通過した
ものを集めるということによって、各種の粉体塗料を得
た。
た、それぞれの粉体塗料を、静電スプレー塗装機で以
て、燐酸亜鉛処理を施した、0.8mm厚の梨地鋼板上
に、50±5マイクロ・メーター(μm)となるように
塗装せしめ、180℃で、20分間の焼き付けを行なっ
て、各種の試験板(つまり、硬化塗膜の載っている塗装
板)を得た。
表に示すような、各種の試験項目に関して、塗膜の評価
判定を行なった。それらの結果は、まとめて、同表に示
す。
−224S」の略記であって、大日本インキ化学工業
(株)製の、グリシジル基含有アクリル樹脂の商品名;
エポキシ当量=525
ディック M−8020」の略記であって、同上社製
の、水酸基含有ポリエステル樹脂の商品名;水酸基価=
30
-adduct B−1530」の略記であって、ドイ
ツ国ヒュルス社製の、ブロック・イソシアネート化合物
の商品名
ンスルホン酸の略記 「DBSA」……………………ドデシルベンゼンスルホ
ン酸の略記
(株)製の、ルチル型酸化チタンの商品名
ASF社製の、流動調整剤の商品名
クリル共重合体(D−1)の略記 「D−2」………カルボン酸アルキルエステル基含有ア
クリル共重合体(D−2)の略記
合体(B−2)の略記
ートの略記 「CR−90」………「タイペ−ク CR−90」の略
記
フッ素共重合体(A−5)の略記
体(D−3)の略記
合体(B−3)の略記 「B−4」………水酸基含有含フッ素共重合体(B−
4)の略記
度合いを、目視によって評価判定をした。
絞り出し試験であって、塗面に亀裂の入らない限界値
(mm数)で以て表示をした。この値が大きいほど、塗
膜が可撓性に優れているということを意味している。
い、JIS K−5981に準拠し、500gの荷重を
用い、1/2インチのノッチ付きという条件で以て行な
った。
し、常温で、24時間のあいだ、アセトン中に浸漬させ
た際の残存重量を、初期重量で以て除した値を、百分率
で以て表示をした。
ことを意味している。
ンシャイン・ウェザオメーターによる2000時間後に
おける試験片(硬化塗膜)の光沢保持率(%)によって
評価判定をした。
温槽中に、1ヵ月のあいだ貯蔵したのち、その粉体塗料
を塗装した際の塗装作業性によって評価判定をした。
料用樹脂組成物は、塗料の貯蔵安定性は勿論のこと、と
りわけ、塗膜外観、塗膜諸物性ならびに特に、耐候性な
どにも優れた、極めて実用性の高いものであることが、
無理なく、知り得よう。
る熱硬化性粉体塗料用樹脂組成物は、安全性が疑問視さ
れているような化合物を、わざわざ、用いるということ
もなく、黄変しにくいというものであるし、しかも、塗
膜の、それぞれ、とりわけ、外観ならびに塗膜諸物性に
も優れるし、さらには、貯蔵安定性にも優れるというも
のであるし、加えて、特に、耐候性などにも優れるとい
うものであって、極めて実用性の高いものである。
Claims (4)
- 【請求項1】 軟化点が約70〜約150℃で、しか
も、フッ素含有率が7重量%以上なるカルボン酸アルキ
ルエステル基含有含フッ素共重合体(A)と、フッ素含
有率が7重量%以上なる水酸基含有含フッ素共重合体
(B)と、エステル交換触媒(C)とからなること、加
えて、上記カルボン酸アルキルエステル基含有含フッ素
共重合体(A)と、上記水酸基含有含フッ素共重合体
(B)との合計のフッ素含有率が12重量%以上である
ことを特徴とする、熱硬化性粉体塗料用樹脂組成物。 - 【請求項2】 前記したカルボン酸アルキルエステル基
含有含フッ素共重合体(A)が、含フッ素ビニル単量体
(a−1)、不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステル
(a−2)と、ビニルエーテル(a−3)および/また
はカルボン酸ビニルエステル(a−4)とを、必須の原
料成分として、共重合せしめることによって得られるも
のである、請求項1に記載の組成物。 - 【請求項3】 カルボン酸アルキルエステル基含有含フ
ッ素共重合体(A)が、その不飽和ジカルボン酸ジアル
キルエステル(a−2)として、フマル酸ジアルキルエ
ステル、マレイン酸ジアルキルエステルおよびイタコン
酸ジアルキルエステルよりなる群から選ばれる、少なく
とも一つの化合物を用いて得られるものである、請求項
1または2に記載の組成物。 - 【請求項4】 前記したエステル交換触媒(C)がスル
ホン酸基を有する化合物である、請求項1〜3のいずれ
かに記載の組成物。
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